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1、目录项目一 数控铣床基础操作与编程2任务一 数控铣床基础知识2二、设备2数控铣床若干2三、任务内容及要求31、任务内容3数控外形结构如图示32、要求3（1）了解数控铣床的特点3（2）了解数控铣床的结构3四、任务实施步骤3略3五、相关知识3任务二 数控铣床编程基础知识55、数控编程格式及内容77、数控系统的准备功能和辅助功能8任务三 刀具半径补偿（G41、G42、G40）9任务四 刀具长度补偿（G43、G44、G49）12任务五 铣床刀具、装夹设备14任务六 数控铣床手动操作与试切削17一、任务目标17【知识目标】17项目二 平面图形加工19任务一 直线图形加工19任务二 圆弧图形加工23二、设
2、备231、数控铣床若干232、工具和刀具：寻边器，机用虎钳、6立铣刀、平行垫铁、塑胶榔头等。233、量具：千分尺、游标卡尺234、毛坯: 120x80x14铝合金23三、任务内容和要求231、任务内容23（1）学习验证程序的各个环节。23（2）练习G02、G03圆弧插补指令及应用-刀具半径补偿与工件外轮廓加工。232、要求23学生以小组为单位，教师以项目教学方法形式组织教学。23四、任务实施步骤231、加工准备232、回参考点、对刀。233、空运行234、零件自动加工方法235、零件加工及评分标准236、加工结束，清理机床23五、相关知识231、编程指令23任务三 一般形状图形加工及数控仿真2
3、72、掌握工件原点处于不同位置时对刀方法。27项目三 轮廓加工31任务一 平面加工31任务二 平面外轮廓加工35任务三 平面内轮廓加工38任务四 轮廓综合加工42项目四 凹槽加工47任务一 键槽加工47任务二 沟槽、圆弧槽加工53项目五 孔 加 工59任务一 钻 孔59项目二 铰孔64任务四 镗 孔66项目七 零件综合加工68任务一 零件综合加工训练一68任务二 零件综合加工训练二70任务三 零件综合加工训练三73项目一 数控铣床基础操作与编程任务一 数控铣床基础知识一、任务目标1、了解数控铣床种类。2、了解数控铣床组成。3、了解数控铣床的特点。4、了解数控铣床的应用场合。二、设备数控铣床若干
4、三、任务内容及要求1、任务内容数控外形结构如图示2、要求（1）了解数控铣床的特点（2）了解数控铣床的结构四、任务实施步骤五、相关知识1、数控铣床数控铣床是主要采用铣削方式加工工件的数控机床，能完成各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面、平面曲线和空间曲线等复杂型面的加工。 2、数控铣床种类数控铣床的分类方法很多，这里介绍常见的两种。（1）按主轴的布置形式及机床的布局特点分类1)立式数控铣床。2)卧式数控铣床。3)立卧两用式数控铣床。（2）按数控铣床构造分类1)工作台升降式数控铣床。2)主轴头升降式数控铣床。3)龙门式数控铣床。3、数控机床组成和工作原理 （1）数控机床组成数控机床一般由输入输出设备、
5、CNC装置（或称CNC单元）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。如下图是数控机床的组成框图。电 气 回 路辅 助 装 置PLC主轴伺服单元操 作 面 板主轴驱动装置进给驱动装置测量反馈装置进给伺服单元输入/输出设 备计算机数 控装 置机 床 本 体图1-1-5数控机床的组成（2）工作原理使用数控机床时，首先要将被加工零件图纸的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序; 然后将加工程序输入到数控装置，按照程序的要求，经过数控系统信息处理、分配，使各坐标移动若干个最小位移量，实现刀具与工件的相对运动，完成零件的加工
6、。4、数控铣床特点 与普通铣床相比，数控铣床具有以下特点：（1）半封闭或全封闭式防护（2）主轴无级变速且变速范围宽（3）采用手动换刀，刀具装夹方便（4）一般为三坐标联动（5）应用广泛5、数控铣床的应用场合数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的，两者都离不开铣削方式。数控铣床能够铣削加工各种平面、斜面轮廓和立体轮廓零件，如各种形状复杂的凸轮、样板、模具、叶片、螺旋槽、螺旋桨等。与加工中心相比，数控铣床除了缺少自动换刀功能以及刀库外，其他方面均与加工中心类似，配上相应的刀具还可以对工件进行钻、扩、铰、锪、镗孔与攻丝等，
7、但其主要还是用来对工件进行铣削加工。六、思考与练习1、 数控铣床一般由哪几部分组成？2、 数控铣床加工特点有哪些？3、 数控铣床应用于什么场合？任务二 数控铣床编程基础知识一、任务目标1、了解数控编程的方法。2、掌握数控铣床的机床坐标系，会建立合理的工件坐标系。3、熟悉数控编程的格式及内容。4、掌握（FANUC 0i系统）的指令代码。二、设备三、任务内容和要求四、任务实施步骤先通过学习理论知识，再通过做练习将所学的指令代码正确灵活运用。五、相关知识1、数控编程（1）数控编程的概念从零件图纸到编制零件加工程序和制作控制介质的全部过程称为数控程序编制。（2）数控编程的方法1）手工编程2）自动编程3
8、、数控编程的步骤数控编程的一般步骤如图1-2-1所示。图1-2-1数控编程的步骤4、数控铣床坐标系（1）数控铣床坐标系建立的原则1）刀具相对于静止的工件而运动的原则。2）标准坐标系是一个右手笛卡儿直角坐标系。在图1-2-2中，大拇指的方向为X轴的正方向，食指为Y轴的正方向，中指为Z轴正方向。图1-2-2右手笛卡尔坐标系（2）数控铣床的坐标系1）机床坐标系和机床原点机床坐标系是机床上固有的坐标系。机床坐标系的原点也称为机床原点或机床零点，在机床经过设计制造和调整后这个原点便被确定下来，它是固定的点。在标准中，规定平行于机床主轴（传递切削力）的刀具运动坐标轴为Z轴，取刀具远离工件的方向为正方向。如
9、果机床有多个主轴时，则选一个垂直于工件装夹面的主轴为Z轴。X轴为水平方向，且垂直于Z轴并平行于工件的装夹面。对于刀具作旋转运动的机床（如铣床、镗床），当Z轴为水平时，沿刀具主轴后端向工件方向看，向右的方向为X的正方向；如Z轴是垂直的，则从主轴向立柱看时，对于单立柱机床，X轴的正方向指向右边。上述正方向都是刀具相对工件运动而言。在确定了X、Z轴的正方向后，可按右手直角笛卡儿坐标系确定Y轴的正方向，即在ZX平面内，从+Z转到+X时，右螺旋应沿+Y方向前进。2）工件坐标系工件坐标系是编程人员在编程时使用的，编程人员选择工件上的某一已知点为原点称编程原点或工件原点。工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被
10、新的工件坐标系所取代。5、数控编程格式及内容（1）数控程序的结构一个完整的数控程序是由程序号、程序内容和程序结束三部分组成。例如：0029； 程序号N10 G15 G17 G21 G40 G49 G80； N20 G91 G28 Z0； N30 T1 M6； 程序内容N40 G90 G54 S500 M03；。N100 M30；程序结束6、典型数控系统的指令代码（FANUC 0i系统）（1）F、S、T功能7、数控系统的准备功能和辅助功能（1）准备功能（G功能）1）非模态G功能：只在所规定的程序段中有效，程序段结束时被注销。2）模态G功能：一组可相互注销的G功能，这些功能一旦被执行，则一直有效，
11、直到被同一组的G功能注销为止。（2）辅助功能M代码控制机床及其辅助装置的通断的指令。用地址M和二位数字表示，从M00M99共有100种，数控铣削及加工中心编程常用辅助功能指令，如图表2-3所示。8、典型数控系统的指令代码（1）绝对值编程和增量值编程（G90，G91）1）指令格式：G90 X Y Z ； G91 X Y Z ；2）说明： G90：绝对坐标编程；（G90为开机默认指令，编程时可省略）G91：增量坐标编程。X Y Z ：表示坐标值。在G90中表示编程终点的坐标值；在G91中表示编程移动的距离。（2）平面选择指令当机床坐标系及工件坐标系确定后，对应地就确定了三个坐标平面，即XY平面、Z
12、X平面和YZ平面，可分别用G代码G17、 G18 、G19表示这三个平面。G17XY平面G18ZX平面G17YZ平面（3）工件坐标系选择G54G59（4）回参考点控制指令1）自动返回参考点G28格式：G28 X_Y_Z_2）自动从参考点返回G29格式：G29 X _Y_Z_六、思考与练习1、在G90、G91方式下，坐标地址字的值如何确定？2、F0.2、S800、T0101的含义分别是什么？3、G28指令设定中间点的是什么？任务三 刀具半径补偿（G41、G42、G40）一、任务目标1、了解刀具半径补偿的概念；2、掌握刀具半径补偿判别、指令格式和应用方法；3、熟练掌握刀具半径补偿的程序编制；4、掌
13、握刀具半径补偿功能编制铣削轮廓的程序。二、设备三、任务内容及要求1、任务内容2、要求四、任务实施步骤1、工艺分析： （1）夹具：平口虎钳（2）刀具：14的高速钢环形立铣刀（4齿），端面有齿，底角半径r1，刀具半径补偿：7mm（3）加工路线：（4）工艺分析：（5）起刀点的选择：五、相关知识1、建立刀具半径补偿的原因在加工轮廓（包括外轮廓、内轮廓）时，由刀具的刃口产生切削，而在编制程序时，是以刀具中心来编制的，即编程轨迹是刀具中心的运行轨迹，这样，加工出来的实际轨迹与编程轨迹偏差刀具半径，这是在进行实际加工时所不允许的。为了解决这个矛盾，可以建立刀具半径补偿，使刀具在加工工件时，能够自动偏移编程轨迹刀具半径，即刀具中心的运行轨迹偏移编程轨迹刀具半径，形成正确加工。2、 刀具半径补偿定义在编制轮廓切削加工程序的场合，一般以工件的轮廓尺寸作为刀具轨迹进行编程，而实际的刀具运动轨迹与工件轮廓有一偏移量（即刀具半径），数控系统的这种编程功能称为刀具半径补偿功能。3、刀具半径补偿指令（1）格式：G41 G00G01 XYFD (刀具半径左补偿)G42 G00G01 XYFD (刀具半径右补偿)G40（取消刀具半径补偿） D用于存放刀具半径补偿值的存储器号 （2）判别左右刀补的方法沿着刀具的前进方向，看刀具与工件的位置关系，如果刀具在工件的左侧，为左刀补，用指令G41表示，反之，用指令G42
